锁相环（倍频，分频，利用开发板固有频率+内部专用电路产生特定需求的时钟信号）

2022-07-17 12:03:10 阅读：195 来源： 互联网

标签：reset 分频 locked ctrl clk 开发板 PLL 锁相环 MMCM

　　一般来说，开发板的时钟是由板上的晶振产生的，频率大部分是固定的，但是我们在应用中有时候需要其他频率的时钟信号。为了解决这个问题，FPGA内部会留有专门的设置电路——时钟管理单元（硬件资源），利用已有的时钟信号来产生其他的时钟信号。

　　比如晶振50MHz，我们需要125MHz的时钟信号，这时候就需要用锁相环来配置。

　　常用的时钟管理单元 clocking wizard 有 PLL 和 MMCM 两种锁相环。PLL是模拟电路，精度高，稳定，价格较贵，MMCM是数字电路，价格便宜。

　　Vivado中有clocking wizard的IP核可以直接调用，在这里我们直接设置好 input clock frequency , outputput clock frequency （phase ） , locked 三个信号即可。（一个IP核可以根据一个输入时钟信号输出多个不同的时钟信号）。locked信号是输出时钟信号达到稳定的标志。

　　配置锁相环：

注意：1.内部模块中不需要用到的端口可以直接不接。

　　 2.例化模板直接在下图找。

代码：

module PLL_MMCM(//学会配置锁相环，
    clk,
    reset,
    locked_PLL,
    locked_MMCM,
    clk_ctrl_pll,
    clk_ctrl_mmcm_1,
    clk_ctrl_mmcm_2
    );
    input clk ;
    input reset ;
    output locked_PLL ;
    output locked_MMCM ;
    output clk_ctrl_pll ;
    output clk_ctrl_mmcm_1 ;
    output clk_ctrl_mmcm_2 ;
    
    PLL PLL
   (
    .clk_out1(clk_ctrl_pll),     
    .reset(reset), // input reset
    .locked(locked_PLL),       // output locked
    .clk_in1(clk)
    );    
    
    MMCM MMCM
   (
    // Clock out ports
    .clk_out1(clk_ctrl_mmcm_1),     // output clk_out1
    .clk_out2(clk_ctrl_mmcm_2),     // output clk_out2
    // Status and control signals
    .reset(reset), // input reset
    .locked(locked_MMCM),       // output locked
   // Clock in ports
    .clk_in1(clk)
    );   
    
endmodule

`timescale 1ns / 1ns
module PLL_MMCM_tb(
    );
    reg clk ;
    reg reset ;
    wire locked_PLL ;
    wire locked_MMCM ;
    wire clk_ctrl_pll ;
    wire clk_ctrl_mmcm_1 ;
    wire clk_ctrl_mmcm_2 ;
    
    PLL_MMCM  PLL_MMCM(//
    clk,
    reset,
    locked_PLL,
    locked_MMCM,
    clk_ctrl_pll,
    clk_ctrl_mmcm_1,
    clk_ctrl_mmcm_2
    );
    
    initial clk = 1 ;
    always #10 clk = ! clk ;
    initial begin 
    reset = 1 ;
    #201 ;
    reset = 0 ;
    #200000 ;
    $stop ;
    end
endmodule

结果：

PLL较快达到输出稳定（locked先高电平）

设置的90相位差有效。

标签：reset,分频,locked,ctrl,clk,开发板,PLL,锁相环,MMCM
来源： https://www.cnblogs.com/fbur/p/16486219.html

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